Jak určit ochranné uzemnění?
Uzemnění je spojení pouzdra elektroinstalace s uzemňovacím obvodem, aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem pracujících osob a v bezprostřední blízkosti. Je povinným prvkem souboru bezpečnostních opatření. Existují různé typy elektrických instalací a každá vyžaduje zvláštní přístup k organizaci uzemnění, takže je důležité věnovat pozornost technické stránce problému.
Klasifikace uzemňovacích zařízení
Uzemňovací systém pro elektrické instalace je komplex sestávající ze zemnící smyčky a vodičů, které ji spojují s kryty zařízení, aby bylo zajištěno, že nadměrný proud vznikající v důsledku fázového kontaktu s krytem teče do země. Současná klasifikace uzemňovacích zařízení v Rusku (dále jen GD) předpokládá odstupňování podle následujících kritérií:
- Vypadá neutrálně. Na základě přítomnosti připojení k uzemňovacímu zařízení:
- uzemněn;
- izolovaný.
Organizace uzemňovacího systému je upravena pravidly elektrických instalací (PUE). Dokument upravuje postup a charakteristiky klasifikace uzemňovacích soustav. K označení označení se používají písmena anglické abecedy:
Tento typ značení umožňuje určit použitou metodu ochrany generátoru proudu a preferovaná schémata uzemnění pro elektrické instalace na straně spotřebitele.
Při instalaci napájecích vedení jsou v Rusku považovány za obecně akceptované tři uzemňovací systémy:
- TN-C – znamená, že nulový pracovní a ochranný vodič jsou sloučeny do společné sběrnice po celé trase.
- TN-S – nulový pracovní a ochranný vodič se pokládají odděleně.
- TN-CS – nulové pracovní a ochranné vodiče jsou na části trasy kombinovány a na zbytku položeny samostatně.
Následující systémy jsou méně běžné:
- TT – nulový pracovní a ochranný vodič jsou uzemněny samostatně. Nejčastěji se tento způsob využívá v případě nevyhovujícího stavu napájecího nadzemního elektrického vedení nebo pro zamezení poranění osob vodivými plochami provizorních konstrukcí.
- IT – v tomto schématu je neutrál izolován od země nebo uzemněn speciálním zařízením. Tato možnost se nejčastěji používá, pokud je nutné zajistit vysokou úroveň ochrany zařízení. Protože u této možnosti připojení je riziko jiskření minimální.
Technické požadavky na organizaci uzemnění elektrických instalací
Ultrazvuk se používá k ochraně osob a zařízení před ničivými účinky elektrického proudu. Bezpečnost je zajištěna spojením chráněných skříní elektrických instalací se zemí. Práce na organizaci uzemňovacích sítí se řídí ustanoveními GOST 12.1.030-81, podle kterých by mělo být ochranné uzemnění elektrické instalace prováděno za následujících parametrů:
- při hodnotách jmenovitého napětí 380 V nebo více střídavého proudu a více než 440 V nebo více stejnosměrného proudu – v jakýchkoli hodnotách;
- při hodnotách jmenovitého napětí 42-380 V AC 110-440 V. Pro práce spojené se zvýšeným nebezpečím.
Správně organizovaný systém uzemnění elektrických instalací může neutralizovat nadměrný potenciál jakékoli energie a chránit lidi, zařízení a budovy před účinky elektrického proudu, ať už jde o přepětí způsobené zapnutím nebo vypnutím napájecího zařízení nebo bleskem.
Princip fungování je založen na rozdílu odporu lidského těla a ultrazvuku. Přebytečný potenciál je odkloněn směrem k dolnímu indikátoru, tj. k ochrannému obvodu.
Výběr přírodních zemnících elektrod
Podle pravidel pro výstavbu elektrických instalací musí být jejich pouzdra připojena k umělým nebo přirozeným zemnicím vodičům. Jako přírodní se používají následující kovové předměty:
- rámy podzemních kovových konstrukcí s přímým kontaktem se zemí;
- ochranné kryty pro kabely uložené pod zemí;
- kovové trubky, s výjimkou plynovodů a ropovodů;
- železniční koleje.
Kontakt předmětu s přirozenou zemnící elektrodou musí být proveden minimálně na dvou místech. Výhodou této metody je jednoduchost, účinnost a snížení nákladů na organizaci elektrického bezpečnostního systému.
Následující objekty nelze vybrat jako přirozené uzemňovací vodiče:
- potrubí hořlavých a výbušných plynů a kapalin;
- trubky potažené antikorozní izolací;
- kanalizační potrubí;
- potrubí ústředního topení.
Odpor proudění
Uzemnění funguje na následujícím principu: proud tekoucí do země přes místo poruchy nejprve přejde do tělesa elektroinstalace a z něj přes ultrazvuk do země. Je zřejmé, že při organizování uzemňovacích sítí až do 1000 voltů je důležité vytvořit řetězec, který zajistí toky přebytečného náboje do země.
Hodnoty zemního odporu pro sítě pro různé účely:
Maximální hodnota odporu, Ohm
Soukromé domy 220, 380 Volt
Proudový zdroj o napětí 660, 380 a 220 Voltů
Soukromý dům při připojení plynovodu
Zařízení ochrany komunikační linky
Chcete-li získat ukazatele odporu stanovené normami, měly by se dodržovat standardní postupy:
- Zvětšete oblast kontaktu mezi částmi uzemňovacího zařízení a zemí.
- Zajistěte kvalitní kontakt mezi prvky zařízení a připojovacími přípojnicemi.
- Posílit vodivost půdy zvlhčením nebo zvýšením její slanosti.
Pro kontrolu souladu odolnosti s předepsanými normami by měla být její úroveň kontrolována alespoň jednou za šest let.
Provoz ultrazvuku v případě porušení ochranné izolace elektrických zařízení
Porušení celistvosti ochranné izolace často vede k fázovému zkratu na pouzdru. Další vývoj závisí na kvalitě elektrického bezpečnostního systému. Jsou možné následující možnosti:
- Neexistuje žádné uzemnění, není nainstalován proudový chránič. Nejnepříznivější situace. Když se dotknete těla, ucítíte silnou ránu.
- Pouzdro je připojeno k zemnícímu systému, není zde RCD. Pokud je svodový proud vysoký, stroj se spustí a vypne přívodní vedení nebo obvod. Tato možnost může vést k akumulaci nadměrného potenciálu na pouzdru, pokud je odpor přechodů a hodnota pojistky vysoká. Tato situace je pro lidi nebezpečná.
- Neexistuje žádné uzemnění, je nainstalován proudový chránič. Svodový proud spustí proudový chránič a osoba bude mít jen čas pocítit slabý elektrický šok.
- Pouzdro je připojeno k uzemnění, je nainstalován RCD – nejspolehlivější možnost, která zajišťuje ochranu osob a zařízení díky skutečnosti, že se ochranná zařízení vzájemně doplňují a částečně duplikují. Když dojde ke zkratu fáze k pouzdru, přebytečný potenciál odteče přes uzemňovací systém. Současně proudový chránič zareaguje na únik a vypne přívod proudu, čímž eliminuje možnost úrazu elektrickým proudem. Pokud svodový proud výrazně překročí možnosti proudového chrániče, může dojít k vypnutí a zdvojení jeho funkce.
Uzemnění dílenského vybavení
Podle pravidel pro instalaci elektrických instalací do 1000 voltů jsou klasifikovány podle typu uzemněných zařízení:
- Pro standardní obráběcí stroje.
- Pro elektromotory a svářečky.
- Pro mobilní instalace a obsluhu elektrických spotřebičů.
Uzemnění typického strojního zařízení
K uzemnění dílenského zařízení použijte obvod systému vyrovnání potenciálu (dále jen EPS).
Systém vyrovnání potenciálu je prvek uzemňovacího zařízení, což je obvod vodivých prvků pro připojení skříní zařízení za účelem dosažení rovnosti potenciálů.
Je důležité věnovat pozornost následujícím technickým problémům:
- Určete umístění obvodu EMS v pracovní oblasti.
- Vypočítejte tloušťku sběrnice použité pro připojení těla stroje k ultrazvukové jednotce.
- Určete umístění stacionárního uzemnění.
- Zjistěte, jaká zařízení se používají k ochraně nebezpečných částí zařízení.
Sledování těchto záležitostí je povinností dílenského elektrikáře, který má informace o struktuře a umístění prvků uzemňovací soustavy a postupu připojování těles stroje k ní, včetně umístění místa připojení zemnící sběrnice předepsané konstrukcí stroje.
Uzemnění elektromotorů
Podle norem je uzemnění elektromotorů také povinné, s výjimkou případů, kdy je zařízení instalováno na kovovém podstavci, který má kontakt se zemí. V ostatních případech je nutné připojit pouzdro k zemnícímu systému pomocí měděného vodiče. Pravidla naznačují, že kontakt s uzemněním musí být přímý pro každý elektromotor a sekvenční připojení několika zařízení prostřednictvím uzemňovacího řetězce je nepřijatelné, protože přerušovaná čára vede ke ztrátě kontaktu pro všechny elektromotory najednou.
Pro správné připojení uzemnění je nutné zajistit další sběrnici na napájecím kabelu 380 V, jeden konec připojený k zemnící svorce v rozvodné skříni motoru a druhý ke skříni napájecí skříně. V tomto případě je důležité dodržet pořadí připojení a nejprve připojit elektrický panel k uzemňovacímu systému. Je také důležité zajistit, aby průměr průřezu vodičů odpovídal zavedeným normám.
Uzemnění svařovacích strojů
Pravidla pro elektroinstalace upravují i postup při uzemnění svářeček. V tomto případě je uzemnění krytů zařízení povinné. Kromě pouzdra musí být přes jednu ze svorek uzemněno i sekundární vinutí transformátoru. Druhý slouží k připojení držáku elektrody.
V blízkosti uzemněné svorky na krytu se nachází odpovídající značka a zařízení pro upevnění přípojnice spojující ji s ochranným obvodem. Přechodový odpor ochranného obvodu nebo zařízení by neměl být vyšší než 10 ohmů.
Pro zvýšení elektrické vodivosti uzemňovacího systému by měla být zvětšena kontaktní plocha spojů, včetně oblasti kontaktu se zemí. Připojení k nabíječce musí být pro každý svářecí stroj individuální a nemělo by být provedeno přes zemnící obvod, protože v případě přerušení kontakt s nabíječkou ztratí všechna zařízení najednou.
Ochrana mobilních instalací
Zvláštní pozornost by měla být věnována uzemnění mobilních instalací. K ochraně mobilních instalací se používají zemnící elektrody pro mobilní instalace GOST 16556-02016. Vzhledem k tomu, že zvláštnosti jejich provozu ztěžují splnění požadavků na zajištění indikátorů kontaktního odporu, pravidla pro návrh elektrických instalací umožňují zvýšení indikátoru na 25 Ohmů. To platí pouze pro jednotky s vlastním pohonem s izolovaným neutrálem.
Tento typ ultrazvuku lze použít pro instalace se sníženým jiskřením, které nejsou zdrojem energie pro jiná zařízení, a také pro mobilní jednotky, které mají vlastní uzemňovací spínače, které se v současné době nepoužívají.
Mobilní jednotky vybavené autonomním napájením vyžadují pravidelnou kontrolu poškození ochranného pláště, protože mají izolovaný neutrál a zvýšené riziko tvorby třecích spár.
Elektrická ochrana
Při práci s elektrickými spotřebiči různých typů se můžete spolehnout na standardní bezpečnostní pravidla:
- Chraňte nechráněné části pod napětím.
- Zvyšte ochrannou izolaci.
- Používejte speciální zařízení k omezení přístupu ke krytům zařízení.
- Pokud to konstrukce umožňuje, můžete jako měřítko použít úbytek napětí.
Aby se zabránilo poruchám izolace a fázovému kontaktu s tělem elektrického zařízení, jsou účinné tradiční metody:
- Dostupnost uzemňovacího systému.
- Systém vyrovnání potenciálu.
- Posílení izolace živých částí.
- V některých případech lze jako bezpečnostní opatření při práci s elektrickým zařízením použít omezení přístupu do prostor, které představují potenciální nebezpečí vysokou vlhkostí, prašností apod.
Je důležité vzít v úvahu, že pokud se kromě uzemnění použijí i jiné způsoby ochrany osob, neměly by se vzájemně vylučovat a vzájemně snižovat účinnost.
Přirozené zemnící vodiče k zajištění ochrany je možné použít pouze tehdy, není-li pravděpodobnost poškození podzemních staveb v případě, že jimi protéká nouzový proud.
Ochrana uzemněním a nulováním
Pro zajištění elektrické bezpečnosti osob se často používá kombinovaný způsob uzemnění a neutralizace elektrických zařízení. Uzemnění je zajištěno připojením ochranných krytů k neutrálu napájecího vedení. To umožňuje převést síťové napětí, které dosáhne tělesa instalace, na jednofázový zkrat. Uzemnění i uzemnění plní ochrannou funkci, ale různými způsoby.
Při uzemnění se používá přídavné zařízení pro snížení nadměrného potenciálu. Pro provoz uzemňovacího systému stačí připojit skříň elektroinstalace k neutrálu napájecí sítě.
Při práci v potenciálně nebezpečných oblastech je použití jedné z popsaných metod povinné. Odpovědní zaměstnanci musí jasně chápat rozdíl mezi jedním a druhým způsobem ochrany a vědět, jaká by měla být zemní smyčka pro každý typ zařízení.
Sledování stavu ochranných zařízení
Pravidla elektrické instalace vyžadují pravidelné testování uzemňovacího systému. Umožňuje vám stanovit shodu parametrů odporu proti proudovému odvodnění zemnících smyček s normativními. Test probíhá pomocí speciálních měřicích přístrojů připojených k uzemňovacím zařízením podle určitých obvodů.
Pravidla upravují i četnost kontrol. Záleží na třídě kontroly, provedení uzemňovacích zařízení, typu a výkonu použitého zařízení. Vizuální kontrola stavu uzemňovacího systému by měla být provedena každých šest měsíců. Kontroly doprovázené výkopem zeminy v oblastech spojených se zvýšeným rizikem – 12x za XNUMX let nebo častěji.
Kompetentní přístup k organizaci uzemňovacího systému pro elektrické instalace, jasné pochopení struktury a vlastností různých typů instalací, jakož i včasné sledování jejich stavu v souladu s platnými předpisy, zajistí bezpečnost zaměstnanců podniku, bezpečnost zařízení a budov.
